故事设定在公元2050年，BrightSTAR企业发射太空船TheUdo。太空船的任务是：用实验性纳米技术将矮行星Ceres地球化，使其气候、温度、生态类似地球环境。TheUdo太空船上装有麦克风和许多摄像机，用来纪录太空船上五名人员在这趟深入太空的旅程之中的心理变化。AdaGray博士是一名太空生物专家，也是实验性纳米技术的发明者，与他同行的还有指挥官PhilKing、Tom、爱说讽刺话语的MitchPoe、以及帅气的法国飞行官EvanDurand。Evan虽然已经结婚，但他与AdaGray博士两人对彼此非常有好感。在这趟长达数年的太空旅程中两人的感情就像放入压力锅一样不断加压。而一场意外让太空船内的人员分别被困在数个逃生舱中，彼此仅能用图像沟通，紧张的气氛一触即发。更糟的是，他们自己创造出的科技怪物将危及他们的性命。

出舱工作的俄罗期空间站资深航天员奥列克.博格丹诺维奇意外受伤。为防止病情恶化或带伤返回地球时死亡，俄航天管理部门紧急选拔胸外科医生进行培训，本片女主角热妮亚.别利亚耶娃（丈夫谢尔盖车祸去世，带着女儿和母亲生活）最终进入了太空。然而开胸后却发现太空中与地球完全不同，无法按照地球上的常规操作进行手术，而热妮亚却拒绝了停止手术的指令，勇于承担起身为医生要救死扶伤的责任，航天部门的主管沃林也坚定地支持她。热妮亚根据她医生男友的建议因地制宜、自制设备，最终与她的医护人员齐心协力取得了这场太空手术的成功。观察期后，她和奥列克顺利返回地球并与亲人们团聚。

经过数百年的发展，人类文明高度进化，他们逐渐将触角伸向宇宙深处。然而，随着人口激增，有限的资源消耗殆尽。到2174年，地球资源严重匮乏，资源争夺战达到顶峰。为了寻求新的生存乐土，人类向宇宙发射了名为“极乐世界”的宇宙飞船，开始漫长、未知的宇宙探索。经过长时间的深度睡眠，船员鲍尔（本·福斯特BenFoster饰）和佩顿上尉（丹尼斯·奎德DennisQuaid饰）相继醒来。不知出于何种原因，他们完全忘记了航行的目的和任务。鲍尔与佩顿合作检查飞船，很快便发现其他同伴的尸体，这些昔日的伙伴死状恐怖。而且他们似乎不是仅存的生命体，一种神秘的生物仍在威胁着他们的生命…